[go: up one dir, main page]

TWI331405B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
TWI331405B
TWI331405B TW094136605A TW94136605A TWI331405B TW I331405 B TWI331405 B TW I331405B TW 094136605 A TW094136605 A TW 094136605A TW 94136605 A TW94136605 A TW 94136605A TW I331405 B TWI331405 B TW I331405B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
layer
emitting element
extraction efficiency
oxide
Prior art date
Application number
TW094136605A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200717843A (en
Inventor
Ching San Tao
Mei Jung Liu
Chen Ou
Min Hsun Hsieh
Original Assignee
Epistar Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epistar Corp filed Critical Epistar Corp
Priority to TW094136605A priority Critical patent/TW200717843A/zh
Priority to US11/581,439 priority patent/US20070200493A1/en
Priority to KR1020060101458A priority patent/KR100890948B1/ko
Publication of TW200717843A publication Critical patent/TW200717843A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI331405B publication Critical patent/TWI331405B/zh
Priority to US13/772,149 priority patent/US8866174B2/en
Priority to US14/589,683 priority patent/US9530940B2/en
Priority to US15/345,185 priority patent/US9876139B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/83Electrodes
    • H10H20/832Electrodes characterised by their material
    • H10H20/833Transparent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/81Bodies
    • H10H20/814Bodies having reflecting means, e.g. semiconductor Bragg reflectors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/81Bodies
    • H10H20/819Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/83Electrodes
    • H10H20/832Electrodes characterised by their material
    • H10H20/835Reflective materials

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Description

1331405 申請補充、修正曰期:2010/7/1 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 技術領域 本發明係關於一種發光元件 之發光元件。 尤其關於-種具有高光摘出效率 【先前技術】 • 發光二極體之應醜為廣泛,例如,可細於絲顯示裳置、 交通號誌、、㈣儲存裝置、通喊置、照置、卩及醫療裝置。 目前技術人員重要課題之一為提高發光二極體之亮度。 -種先刖技藝發光二極體之表面係利用一金屬層(一般為
Ti/Au,Cr/Au系列材料)作為電極。然而因金屬多具有遮光性,合 吸收發光二極體所產生之部分光線,故造成發光二極體之發光效 率偏低。 • 錢專利公開第藝·2968號揭露-種發光二極體結構, 其表面與-金屬電極之間有一反射層,用以避免發光二極體所發 出之光線被金屬電極吸收,因而能夠提高發光二極體之發光效 率。然而大部分反射率佳的金屬材料與半導體材料層之間之附著 皆不佳,因此金屬反射詹與半導體材料層之結合不牢固,造成二 者之接面在後續製程中容易產生剝離,而影響產品之信賴性。 本案發明人為解決金屬反射層與發光二極體間之接面產生剝 離的問題,峨冑產品讀雛時,乃提供—冑錢纽率之發 1331405 申請補充、修正曰期:2010/7/1 · :一。3《光疊層’於該發光疊層表面形成—氧化物透明 導電層,該氧化物透明導電層具有一第一主要表面與一第二主要 表面,該第-主要表_向該發光#層該第二主要表面上形 -第一多孔穴結構;於該第-多孔穴結構上形成♦金屬反射 I金屬反射層與該氧化物剌導電層之間之附著力藉由氧化 ,透明導電層之孔穴結構獲得極佳之改善,如此即可克服傳統金 鲁a反射層與發光二極體之接面產生剝離的問題。再者,藉由該孔 〜構’不财增加整體之出光面積,降低全反概應所造成的 出光从,並且能減少發光疊層上側之半導體叠層之吸光效應, 大幅提高發光元件之整體光摘出效率。 【發明内容】 本發明之-目的在於提供一種具有高光摘出效率之發光元 件’包含-發光疊層’形成於該半雜發光疊層上之—第一氧化 鲁物透明導電層’其中,該第一氧化物透明導電層具有一第一主要 —面”第一主要表面,该第一主要表面朝向該發光疊層,該第 二主要表面上形成-第一多孔穴結構;以及形成於該第一多孔穴 結構上之一第一金屬反射層。 ^前述之高光摘出效率之發光元件,其中,該發光疊層該發光 疊層具有-第三主要表面,該第三主要表面鄰接該第一氧化物透 明導電層之該第-主要表面,且該第三主要表面上形成一第二多 孔穴結構。 4 1331405 / « 申請補充、修正曰期:2010/7/1 前述之高光摘出效率之發光元件,其中,該第二多孔穴結構 實質上位於該第一氧化物透明導電層表面之第一多孔穴結構下 方。 前述之高光摘出效率之發故件,其中,該第—氧化物透明 導電層表面之第-多孔穴結構係向下延伸至第二多孔穴結構。 前述之高光摘出效率之發光元件,其巾,於該第一金屬反射 層之上可形成一第一電極。 前述之發光疊層包轉體層、形成於該第一半導體 層上之-發光層、以及形成於該發光層上之—第二半導體層。 所述之高糊岐率之發統件巾,更包含—紐位於該發 光疊層下方。。 前述之高糊出效率之發光元件,其巾,料—氧化物透明 導電層表面之第-多孔穴結構係以侧之方式形成。
前述之高繼效率嫩元件,其巾,_體發光疊層 表面之第—多孔穴結構係以侧之方式形成。 前=之織㈣權元件,其巾,辭導體發光疊層 导=一Γ穴結構係以遙晶成長之方式形成。亦可以轰晶成 長方式再配合钱刻方式所形成。 前述之高光摘出效率 之面積實質上等於該第— 略大於第一電極之面積時 之發光元件’其中’該第-金屬反射層 電極之面積。當第-金屬反射層之面積 ’射向第-電極之光線可幾乎完全被反 5 1331405 申請補充、修正曰期:2010/7/1 射,避免第一電極之吸收,然而第一金屬反射層之面積太大時, 將造成出光面積減少,相對的影響光摘出效率。設計者可調整第 金屬反射層面積及光摘出面積之間的比例,達到理想之光摘出 效率。 前述之高光摘出效率之發光元件,其中,該第一半導體層包 含-上表面,於該上表面上更包含_第二氧化物透明導電層,該 第二氧化物透明導電層具有—第四主要表面與—第五主要表面, 該第四主要表_向該第—半導體層,該第五主要表面上形成— 第三多孔穴結構。 前述之高光摘出效率之發光元件,其巾,該第—半導體層具 有-第六主要表面,該第六主要表面鄰接該第二氧化物透明導電 ^之該第四主要表面,且該第六主要表面上形成—第四多孔穴結 攝0
前述之高光摘出效率之發光元件,其中,該第四多孔糾 位於該第三多孔穴結構下方。 ° 前述之高光摘出效率之發光元件,其中,該第二氧化物 構。電層表面處之第三多孔穴結構係向下延伸至第四多孔穴結 前述之高光摘出效率之發光元件,苴 " 導電層上更包含-第二金屬反射g : 減物透明 含-第二電極。 於舞二金屬反射層上更包 6 1331405 申請補充、修正日期:2010/7/1 則述之面光摘岐率之發光元件巾,於辭導體發光叠層及 該基板之間更包含-黏結層。該點結層可為聚醯亞胺⑽、苯并 環丁烯(BCB)、過氟環丁院(PF⑻或金屬。該半導體發光疊層及該 黏結層之間更可包含一第三氧化物透明導電層。 一前述之高細岐率之發故件巾,該第—料體層表面之 第二多孔穴結構係以钱刻方式形成。 前述之高光摘出效率之發光元件巾,該第二氧化物透明導電 層表面第四多孔穴結構係以蝕刻方式形成。 前述之高光摘出效率之發光元件中,第-氧化物透明導電 層、第二氧化物透明導電層、及該第三氧化物透明導電層係包含 選自於氧化錮錫、氧化_、氧化_、氧化銦鋅、氧 氧化鋅錫所構成材料組群中之至少一種材料或其它替代崎料。 -前述之高光摘纽率之發統件巾,鄕—金觀射層及 -金屬反射層係包含麵及銀所構成材料组群令之至"、— 或其它替代性材料。 〃種材料 前述之高光摘出效率之發光元件中,該第一 二多孔穴結構、第三多孔穴結構及第四多孔穴結 形或多角錐形。 丨狀為圓錐 前述之高糊岐較發光元件巾,該第物 =塌物透明導電層表面處之孔穴結構形狀為圓錐形或多 7 1331405 申請補充、修正曰期:2010/7/1 【實施方式】 請參閱圖1 ’依本發明一較佳實施例之一種具有高光摘出效率 之發先疋件1,包含一基板10、形成於基板10上之-第-導電型丰 導體層u ’其中導電型半導體層11包含遠離基板H)之-第一表面 及一第二表面、形成於該第一表面上之一發光層12、形成鄉光 和上之-第二導電型半導體層13、形成於第二導半導體層 馨13上之-第-氧化物透明導電層14,其中,第一氧化物透明導電 層14之-第-主要表面與第二導電型半導體層η相接,—第二主 要表面則雜第二導電财導體層13、形成於該第二主要細上 之一第-多孔穴結構⑷、形成於第一多孔穴結構141上之—第一 金屬反射層15、形成於第—金屬反射祕上之—第—電_、以 及形成於第—導電型半導體独之第二表面上之-第二電極17。 第-多孔穴結構1411各孔穴之形狀可為圓錐形或多角錐 #形。第一多孔穴結構Ml例如可以蝕刻方式形成。 第一多孔穴結構141以自第-氧化物透明導電層狀上表面 向下延伸為佳,且以在垂直域㈣上表面之方向中向下延伸為 最佳。 产第一氧化物透明導電層14之材料可為氧化銦錫、氧化鑛錫、 氧化銻錫、氧化銦鋅、氧化鋅料氧化鋅錫1氧化銦錫為例, 其厚度例如介於50nn^lum,並於波長範圍3〇〇〜施m間具有通以 上之穿透率。氧錄透明導騎u謂由電子束蒸鍍法(E_b酬 8 1331405 * * 申請補充、修正曰期:2010/7/1 e_miGn)、離子濺鍍法(lQn-Sputtering)、熱蒸鑛法咖恤 evaporation)或結合兩種以上之方式而製成。 請參閱圖2,所示為依本發明一較佳實施例之一種具有高光摘 出效率之發光元件2,其與前述具有高光摘出效率之發光元件w 差異在於發光元件2中第二導電型半導體肋與第一氧化物透明 導電層14之該第-主要表轉接之—第三主要表面上形成向下延 伸之第二多孔穴結構131。 Φ 帛二純穴結構之形成方式可藉由驗方式達成,由於該第 二導電型半導體層13之上表面包含第二多孔穴結構丨&,使料鑛 形成於第二導電型半導體層13上方的第—氧化物翻導電層啦 面上亦形成第-多孔穴結構j4。該第二多孔穴結構⑶中之每一孔 穴例如可為圓錐形或多角錐形。圖_示第二導電型半導體層贴 面上形成複數個内六角錐形孔穴之實例。 參 第一夕孔八結構131係以蟲晶成長方式形成、或以侧方式形 成,亦可Μ晶成長加上侧之組合方式形成。 為確認本發明與傳統發光元件之差異,兹分別以四元 (AlGalnP)㈣之發光元件及氮化物材料之發光元件為例說明該 差異於後。圖4A為-掃描式電子顯微鏡⑽)圖,傳統四元發光元 件表面在鍍上以氧化銦錫⑽)材料形成之氧化物透明導電層 後’其表面呈一平面。參考圖4B,於該氧化物透明導電層上再鍍 上-層以銘為材料之第一金屬反射層後,該氧化物透明導電層^ 9 1331405 申請補充、修正日期:2〇丨0/7/1 . 該第一金屬反射層之接面呈現明顯之剝離現象。 再以氮化物材料之發光元件進行試驗,圖^為一掃描式電子 顯微鏡圖’傳統氮化物材料之發光元件表面在鍍上以氧化鋼锡 (ΙΤ0)材料所形成之氧化物透明導電層後,其表面呈—平面。參考 圖5B,於②氧化物透明導電層上再鑛上—層以紹為材料之第—金 屬反射層後,該氧化物透明導電層與該第一金屬反射層之接面亦 呈現明顯之剝離現象。 參 而依本發明-實施例之發光元件2中,由於第二導電型半導體 層13之上表面包含向下延伸之第二多孔穴結構13卜使得第—氧化 物透明導電層14之表面處也具有第一多孔穴結構⑷。藉由第一多 孔八、(構14卜使蒸鍍形成於第一氧化物透明導電層上之第一金 屬反射層15能夠與第—氧化物透明導·伐密附著。嶋顯示 第-氧化物咖導物炫現—纽穴結構。再參考_,於第 鲁氧化物透明導電層M表面鍍上第一金屬反射層U後,此第—金 屬反射層15之材料沿著第一氧化物透明導電層狀各孔穴向下延 伸,使得兩者之間之附著力能夠增強。 一首第—導電型半導體層13上表面之第二多孔穴結構⑶以自第 ¥電51半物層13±表面向下延伸為佳,並以在垂直於基板 表之方向中向下延伸為最佳。如此在形成第-氧化物透明導 /a時★蒸鍍之氧化物透明導電材料有較大的機會在各孔穴内 隹積使第—氧化物透明導電層14表面形成結構較完整之各孔 10 申請補充、修正曰期:2010/7/1 穴。此等孔穴之形狀亦可為_形或多角錐形。在第—氧化物透 明導電層14之表面上蒸鍍金屬反糖料時,金屬反射材料可在第 -氧化物透明導電層14表面之孔穴中堆積,使得第—氧化物透明 導電層14與第-金屬反射層15能藉由孔穴結細增強彼此間之 附著力。 兹比較本發明發光元件2與一傳統發光元件,其中之第一氧化 物導電層無孔穴結構。針對第-金屬反射層15與第—氧化物透明 導電層14間之附著力進行拉力職之結果為:發統件2在馳拉 力測試中,皆通過測試,亦即第一金屬反射層15與第一氧化物透 明導電層14之間不會產生獅現象。然而該傳統發光元件經顺 拉力測試之結果為:80%以上之發光元件涉及在第一金屬反射層 與第一氧化物透明導電層之間產生剝離現象。由此等測試可知, 第一氧化物導電層中之孔穴結構能夠增強第一金屬反射層15與第 一氧化物透明導電層14間之附著力,進而能夠避免在其間產生剝 離現象。 請參閱圖7A,依本發明另一較佳實施例之具有高光摘出效率 之發光元件3,其與前述之具有高光摘出效率之發光元件2之差異 在於:發光元件3中之第一導電型半導體層π的第二表面上形成向 下延伸之一第四多孔穴結構111,一第二氧化物透明導電層18形成 於該第一導電型半導體層11之第二表面上,此第二氧化物透明導 電層18之表面上形成第三多孔穴結構181,一第二金屬反射層19形 1331405 申請補充、修正日期:2010/7/1 成於該第二氧化物透明導電層18之上及第二電極17之下,藉由第 二金屬反射層19,能夠進一步提高發光二極體之光摘出效率。 圖7B所示為本發明實施例之發光元件3中第一導電型半導體 層11之苐一表面上之第四孔穴結構111之掃插式電子顯微鏡圖,圖 7C為形成於第一導電型半導體層丨丨之第二表面上之第二氧化物透 明導電層18之電子顯微鏡圖。由此圖可知該第二氧化物透明導電 層18之表面上形成孔穴結構,且由針對第二金屬反射層丨9與第二 氧化物透明導電層18間之附著力所進行之拉力測試可知,第二金 屬反射層19與第二氧化物透明導電層丨8之間不會產生剝離現象。 以本發明具有孔穴結構配合氧化物導電層及金屬反射層之發 光元件3與無金屬反射層之傳統發光元件間之發光亮度進行比 較,在輸入電流350mrp,發光元件3之發光亮度為1〇. 681m,傳統 發光元件之發光亮度為9. 721m ;發光元件3之發光強度為 154· 87mW ’傳統發光元件之發光強度為137 25哪;發光元件3顯然 具有進步性。 於發光元件3中,亦可於第一導電型半導體層丨丨第二表面上略 過形成第四纽穴結構lu之步驟,而直接形成第二氧化物透明導 電層18 ’繼而以_法將第二氧化物透明導電層18表面钱刻成多 孔穴結構。 。圖8所不為依本發明又一較佳實施例之一種具有高光摘出效 率之發光元件4 ’其與前述高光摘出效率發光元件1之差異在於: 12 1331405 * « 申請補充、修正日期:2010/7/1 發光元件4中係以一導電基板3〇取代基板1〇,且於該導電基板30之 上,第一導電型半導體層11之下,形成一布拉格反射層31,並於 該導電基板30之下表面形成一第三電極37。 圖9所示為依本發明又一較佳實施例之一種具有高光摘出效 率發之光元件5,包含一基板4〇、形成於基板4〇上之一反射層41、 形成於反射層41上之一介電黏結層42、形成於介電黏結層42上之 一第三氧化物導電層43,其中該第三氧化物透明導電層43包含一 癱第-表面及第二表面、形成於該第三氧化物透明導電層43之第一 表面上之一第一導電型半導體層44、形成於第一導電型半導體層 44上之一發光層45、形成於發光層45上之一第二導電型半導體層 46,其上表面上形成向下延伸之第二多孔穴結構461、形成於該第 二導電型半導體層46上之-第-氧化物透明導電層47,其上表面 上形成一第一多孔穴結構47卜形成於該第一氧化物透明導電層47 參上之-第-金屬反射層48、形成於第一金屬反射層48上之一第一 電極49卜以及形成於第三氧化物透明導電層43之第二表面上之一 第二電極492。 圖10所示為依本發明又-較佳實施例之一種具有高光摘出效 率之發光元件6,包含-導電基板5〇、形成於基板5〇上之一金屬黏 、、=層51 $成於金屬黏結層51上之—反射層52、形成於反射層^ 上之第三氧化物導電層53、形成於第三氧化物透明導電細上之 一第-導電型轉體層54、形成於第—導電型半導體層54上之一 13 1331405 申請補充、修正日期:2〇ι〇/7/ι 發光層55、形成於發光層55上之—第二導電型半導體獅,其上 表面形成向下延伸之第二多孔穴結構56卜形成於第二導電型半導 體層56上之-第-氧化物透明導電⑽,其上表面上形成第一多 孔穴結構57卜形成於第一氧北物透明導電層57上之一第一金屬反 射58、形成於第-金屬反射册之—第―電極观、以及與導電基 板50下表面相電連接之一第二電極嫩。
在上述各實施例中,基板10或4〇係包含選自藍寶石、⑽、
GaAs ^ CaN ^ AIN ^ GaP ^ ΖπΟ . Mg0 . t 之至少一種材料或其它替代彳生材料。 上述實施例中,導電基板3〇或5()係包含選自沉、_、⑽、
AiN、所構成材料組群巾之至少一種材料或其它替代性材 料取代之。 上述各實施例中之各孔穴之形狀為錐形,例如圓錐形或多角 錐形。 上述各相關實施例中之第二導電型半導體層13、犯、或56之 第二多孔穴結構131、461、或561係以钱刻或蠢晶成長之方式形成。 上述各相關實施财之第—料型㈣體層i卜仏、或此 第四多孔穴結構111係以蝕刻方式形成。 上述各相關實施例中之第-多孔六結構141或471及第三多孔 穴結構181係以蝕刻方式形成。 上述各相關實施例中之第-導電型料體層u、44、或54可 14 1331405 申請補充、修正曰期:2〇ι〇/7/ι 包含選自於AiGalnP、A1 InP、inGap、迎、⑽、a驗她n、 及Ai MM所構成材料群組中的一種材料或其替代性材料。發光層 12、45、或55可包含選自於Ai、!、ai㈣㈣、論n 及AlInGam構成材料群組中的一種材料或其替代性材料。第二導 電型半導體層13、46、或56可包含選自於A1GaInP、ΑΠηρ、論?、 AIN、GaN、、InGaNAA1InGaN所構成材料群組中的一種材料 或其替代性材料。第—氧化物透明導電祕、47、或5?;第二氧 化物透明導電層18 ;或第三氧化物透明導電層43、或财包含選 自於氧化銦錫、氧化鑛錫、氧化銻錫、氧化_、氡化鋅減氧 化鋅錫所構赌料組辦之至少—歸料或其做性材料。介電 黏結層42係包含選自於聚醯亞胺⑽、苯并環丁稀(bcb)、及過氣 環丁院(P_所構成材料組群巾之至少—種材料或其替代性材 料’金屬黏結層51係包含選自於銦㈤、錫(Sn)、及金锡(偷) 合金所構成材料組群中之至少一種材料或其替代性材料。布拉格 反射層31係由數對半導體層堆4所形成,反射層係包含選自^、
Sn、M、AU、Pt、Zn、Ag、Ti、Pb、Pd、Ge、Cu、AuBe AuGe、
Ni、PbSn、及AuZn所構成材料組群中之至少一種材料或其它替代 性材料。第-金屬反騎15或做第二金屬反射層職包含選自 Μ及Ag所構成材料組群中之至少—種材料或其它替代性材料。 雖然本發明已藉各實施例綱於上,然此等實施例並非用以 限制本發明之範圍。對於本發明所作之各種修飾與變更,皆不脫 405 申請補充、修正曰期:2〇ι〇/7/1 本發明之精神與範圍 【圖式簡單說明】 圖1為-示意圖,顯示依本發明—較佳實施例之一種具有高光摘出 效率之發光元件; 圖2為-示意圖,顯示依本發明一較佳實施例之一種具有高光摘出 效率之發光元件; 圖3為-示意圖’顯示本發日月中内六角形多孔穴結構之第二導電型 半導體層表層之示意圖; 顯不傳統四%發光元件表面之氧化銦錫層之電子顯微鏡圖; 顯不傳統四讀光元件表面之氧化銦顯與金屬反射層之接 面之電子顯微鏡圖; 電子顯微鏡 圖5Α顯示倾氮化物發技件表面之氧化姻錫層之 圖; 屬反射層之接面 _顯示氮化物發光元件表面之氧化鋼锡層盘金 之電子顯微鏡圖; 圖6Β顯 之電子顯微鏡圖; 圖7Α為一示意圖, 出效率之發光元件; 圖7Β顯示本發明發光元件表面之第— _顯示^將歧錄岐魏轉叙電箱微鏡圖; I.... 絲私氧化轉層齡狀射層之接面 顯示依本發明—較佳 實施例之一種具有高光摘 導電型半導體層之孔穴結構 申請補充、修正日期:2010/7/1 電子顯微鏡圖; 之電子顯 圖7C顯示本發光元件表面之第二氧化物透明導電層 微鏡圖; 圖8為一示意圖,顯示依本發明一 个㈣較佳實補之—種 效率之發光元件; 具有高光摘出 圖9為-示意圖’顯示依本發明一較佳實施例之一種 效率之發光元件; 圖10為一示意圖,顯示依本發 々奴1竿又佳貫施例之一種具有高光摘出 效率之發光元件。 【主要元件符號說明】 10 基板 11 第一導電型半導體層 12 發光層 13 第二導電型半導體層 131 第二多孔穴結構 14 第一氧化物透明導電層 141 第一多孔穴結構 15 第一金屬反射 16 第一電極 17 第二電極 17 1331405
申請補充· •修正日期:2010/7/1 111 第四多孔穴結構 18 第二氧化物透明導電層 181 第三多孔穴結構 19 第二金屬反射層 30 導電基板 31 布拉格反射層 37 第三電極 40 基板 41 反射層 42 介電黏結層 43 第三氧化物導電層 44 第一導電型半導體層 45 發光層 46 第二導電型半導體層 461 第二多孔穴結構 47 第一氧化物透明導電層 471 第一多孔穴結構 48 第一金屬反射 491 第一電極 492 第二電極 50 導電基板 18 1331405 申請補充、修正日期:2010/7/1 51 金屬黏結層 52 反射層 53 第三氧化物導電層 54 第一導電型半導體層 55 發光層 56 第二導電型半導體層 561 第二多孔穴:結構 • 57 第一氧化物透明導電層 571 第一多孔穴結構 58 第一金屬反射層 591 第一電極 592 第二電極
19

Claims (1)

1331405 申請補充 '修正曰期:2〇丨0/7/ι 七、申5月專利範圍: 1. -種具有㊉光摘岐率之發光元件包含: 一發光疊層; 心成於該發光疊層上之—第—氧化物透明導電層,具有一第 主要表面與-第二主要表面,該第_主要表面朝向該發光 疊層’該第二主要表面上形成—第_多孔穴結構;以及 形成於該第-多孔穴結構上之—第_金屬反射層。 • 2.如申請專利範圍第i項所述之一種具有高光摘出效率之發光元 件八中及發光豐層具有一第三主要表面,該第三主要表面鄰接 該第一氧化物透明導電層之該第一主要表面,且該第三主要表面 上形成一第二多孔穴結構。 3·如申請專利細第2項所述之—種具有高域出效率之發光元 八中該第夕孔穴結構向下延伸至該第二多孔穴結構。 4.如中請專利細第丨項所述之—種具有高光賊效率之發光元 參件,其中,該發光疊層包含: 一第一半導體層; 形成於該第-半導體疊層上之一半導體發光層;以及 形成於該發光層上之一第二半導體層。 5·如申請專利範,1項所述之—種具有高光摘出效率之發光元 件,更包含一基板位於該發光疊層下方。 6.如申請專利範圍第1項所述之一種具有高光摘出效率之發光元 件’其中,該第-氧化物透明導電層係包含選自於氧化錮錫、氧 20 1331405 申請補充、修正曰期:2〇ι〇/7/1 化賴、氧化闕、氧化_、氧化軸及氧化鋅騎構成材料 組群中之至少-種材料或其它替代性材料。 7·如申請專利棚第丨項所述之—種具有高光摘出效率之發光元 件,其中該第-氧化物透明導電層之厚度係介於5〇⑽至 8.如申請專利細第5項所述之—種具有高光摘出效率之發光元 件,其中,該基板係包含選自於藍寶石、㈣、趟、s心恤、 ⑽、Sl、Zn〇、Mg〇、MgAha及玻璃所構成材料 材料或其它替代性材料。 夕種 9.如申請專·_丨撕叙―種具有高域出效率之發光元 =其中’該發光疊層係包含選自於鳩祕、Ai inp、咖、趟、 a、AlGaN、⑽肢爪㈣族材料撕料_中之至少一 種材料或其它替代性材料。 10.如申明專利乾圍第!項所述之一種具有高光摘出效率之發 ::::氧化物透爾層一一 =.,如=專·圍第2斯狀—種具有高域蚊率之發光元 石=’贿綱命樣也像纽穴結構係以 邱日日成長之方式形成。 =申Γ利範圍第2項所述之—種具有高光摘出效率之發先元 崎二:發機之第三主要表面上之第二多孔穴結構係以 21 1331405 申請補充、修正日期:2〇丨〇/7/1 13.如中物咖綱所叙_種林高光摘纽率之發光元 =其中’該發光疊層之第三主要表面上之第二多孔穴結構係以 磊晶成長方式再配合蝕刻方式所形成。 14·如申請專利範圍第1項所述之一種具有高光摘出效率之發光 兀件’其中,於該第-金屬反射層之上更包含—第一電極。 汛如申請專利範圍第4項所述之一種具有高光摘出效率之發光
=其L半導峨含—上表面機上表面上更包 各一紅氧化物透明導電層,該第二氧化物透明導電層且有一第 =要=與一第五主要表面’該第四主要表面朝向該第-半導 體層,該紅主要表面上職—第三纽穴結構。 瓜如申請專利範圍第15項所述之一種具有高光摘出效率之發光 凡件,其中,其中該第一半導體層具有一第六主要表面,該第丄 ^要表轉接該第二氧化物透明導朗之該細主要表面,且該 第六主要表面上形成—向下延伸之第四多孔穴結構。 如申請專利範圍第15項所述之一種具有高光摘出效率之發光 Z ’其中’於該第二氧化物翻導電層上更包含—第二金屬反 18.如申請專概圍糾項所狀_難有高光軸效率之發光 讀’其中,於該第二金屬反射層上更包含二 19·如申請專利範圍第爾述之—種具有高域出 1率之發光 元件,其中’該第二氧化物透明導電層表面處之第三多孔雜構 22 1331405 申請補充、修正日期:2〇i〇/7/1 係以蝕刻之方式形成。 20.如申請專利範圍第16項所述之一種具有高光摘出效率之發光 兀件其t ’該第四多孔穴結構細蝴方式形成。 乩如申請專利範圍第15項所述之一種具有高光摘出效率之 讀,其中,該第二氧化物透明導電層係包含選自於氧化鋼錫、
氧化麟、氧化錄錫、氧化銦鋅、氧_呂及氧化辞錫所構成材 料組群中之至少—種材料或其它替代性材料。 22. 如申請專·圍第丨項所叙—種具有高域出效率之 件,其中,該第-金屬反射層係包含勒及銀所構成材料__ 之至少一種材料或其它替代性材料。 23. 如申請翻難第17項所述之—種具有高糊出效率之發光 元件,其中’該第二金屬反射層係包含軸及銀所構成材料組群 中之至少一種材料或其它替代性材料。 24. 如申請專纖圍第5項所述之—種具有高賴出效率之發光元 件’其中,於該發衫層及該基板之収包含—黏結層。X 25. 如申請專利範圍第24項所狀—種具有高光摘出效率之發光 元件,其中,於該黏結層為介電黏結層或金屬黏結層。 26. 如申請專利範圍第25項所述之一種具有高光摘出效率之發光 元件,其中,該介電黏結層係包含選自聚醯亞胺(ρι)、苯并環丁 烯(BCB)、及過氟環丁烷(pFCB)所構成材料組群中之至少一種材料 或其它替代性材料。 23 1331405 申諳補充、修正曰期:2010/7M 27. 如申請專利範圍第25項所述之—種具有高光摘出效率之發光 70件’其中,該金屬黏結層係包含選自銦(In)、錫⑽、及金錫 (AuSn)合麵構成㈣組財之至少_衡料或料替代 料。 28. 如申請專利範圍第24項所述之一種具有高光摘出效率之發光 元件’其巾,機發光㈣及雜結狀狀包含—第 透明導電層。 汍如申請專利範圍第28項所述之_種具有高光摘出效率之發光 =其中H議轉_撕自於氧化鋼錫、 =.如申物_綱鞭1响繼^之發光^ 形:該第二糾穴簡職為_,包含_形及多角錐 具有高光摘出效率之發光 32.如申請專利範圍第15項所述之一種 化,包含圓錐形及多角錐 70件’其巾,雜三多歓之形狀為錐 形 33.如申料纖M16顧叙1財私軸鱗之發光 元件,其中, 該第四多孔穴結構形狀為錐 形,包含圓錐形及多角 24 1331405 .. 申請補充、修正日期:2010/7/1 錐形。 34. 如申請專利範圍第1項所述之一種具有高光摘出效率之發光 元件,其中,該第一金屬反射層之面積實質上等於該第一電極之 面積。 35. 如申請專利範圍第18項所述之一種具有高光摘出效率之發光 元件,其中,該第二金屬反射層之面積實質上等於該第二電極之 面積。
25
TW094136605A 2005-10-19 2005-10-19 Light-emitting element with high-light-extracting-efficiency TW200717843A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW094136605A TW200717843A (en) 2005-10-19 2005-10-19 Light-emitting element with high-light-extracting-efficiency
US11/581,439 US20070200493A1 (en) 2005-10-19 2006-10-17 Light-emitting apparatus
KR1020060101458A KR100890948B1 (ko) 2005-10-19 2006-10-18 발광 장치
US13/772,149 US8866174B2 (en) 2005-10-19 2013-02-20 Light-emitting device
US14/589,683 US9530940B2 (en) 2005-10-19 2015-01-05 Light-emitting device with high light extraction
US15/345,185 US9876139B2 (en) 2005-10-19 2016-11-07 Light-emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW094136605A TW200717843A (en) 2005-10-19 2005-10-19 Light-emitting element with high-light-extracting-efficiency

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200717843A TW200717843A (en) 2007-05-01
TWI331405B true TWI331405B (zh) 2010-10-01

Family

ID=38177580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094136605A TW200717843A (en) 2005-10-19 2005-10-19 Light-emitting element with high-light-extracting-efficiency

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070200493A1 (zh)
KR (1) KR100890948B1 (zh)
TW (1) TW200717843A (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8405106B2 (en) * 2006-10-17 2013-03-26 Epistar Corporation Light-emitting device
US9530940B2 (en) 2005-10-19 2016-12-27 Epistar Corporation Light-emitting device with high light extraction
KR100853241B1 (ko) * 2005-12-16 2008-08-20 샤프 가부시키가이샤 질화물 반도체 발광소자 및 질화물 반도체 레이저 소자의제조방법
JP5191650B2 (ja) * 2005-12-16 2013-05-08 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法
JP5004597B2 (ja) 2006-03-06 2012-08-22 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法
JP5430826B2 (ja) 2006-03-08 2014-03-05 シャープ株式会社 窒化物半導体レーザ素子
JP4444304B2 (ja) * 2006-04-24 2010-03-31 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法
KR100836494B1 (ko) 2006-12-26 2008-06-09 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자
US9484499B2 (en) * 2007-04-20 2016-11-01 Cree, Inc. Transparent ohmic contacts on light emitting diodes with carrier substrates
US8368100B2 (en) 2007-11-14 2013-02-05 Cree, Inc. Semiconductor light emitting diodes having reflective structures and methods of fabricating same
CN101645474B (zh) * 2008-08-07 2012-03-21 晶元光电股份有限公司 光电元件及其制造方法、背光模块装置和照明装置
KR100992776B1 (ko) 2008-11-14 2010-11-05 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
TWI470823B (zh) * 2009-02-11 2015-01-21 Epistar Corp 發光元件及其製造方法
JP2011119491A (ja) * 2009-12-04 2011-06-16 Showa Denko Kk 半導体発光素子、電子機器および発光装置
KR101014155B1 (ko) * 2010-03-10 2011-02-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR20120034910A (ko) * 2010-10-04 2012-04-13 삼성엘이디 주식회사 반도체 발광소자 및 이의 제조방법
US20130299844A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-14 Case Western Reserve University Enhanced light extraction efficiency for light emitting diodes
TWI544658B (zh) * 2012-08-01 2016-08-01 晶元光電股份有限公司 發光二極體結構
TWI575776B (zh) * 2013-05-24 2017-03-21 晶元光電股份有限公司 具有高效率反射結構之發光元件
KR102131599B1 (ko) * 2013-12-16 2020-07-09 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조 방법
USD826871S1 (en) 2014-12-11 2018-08-28 Cree, Inc. Light emitting diode device
CN108831976B (zh) * 2018-07-17 2024-02-13 厦门乾照光电股份有限公司 发光二极管的芯片及其制造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2270199B (en) * 1992-08-25 1995-05-10 Mitsubishi Cable Ind Ltd Semiconductor light emitting element
US5779924A (en) * 1996-03-22 1998-07-14 Hewlett-Packard Company Ordered interface texturing for a light emitting device
US6420735B2 (en) * 1997-05-07 2002-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Surface-emitting light-emitting diode
US6097145A (en) * 1998-04-27 2000-08-01 Copytele, Inc. Aerogel-based phase transition flat panel display
US6078064A (en) * 1998-05-04 2000-06-20 Epistar Co. Indium gallium nitride light emitting diode
US6277665B1 (en) * 2000-01-10 2001-08-21 United Epitaxy Company, Ltd. Fabrication process of semiconductor light-emitting device with enhanced external quantum efficiency
TW472400B (en) * 2000-06-23 2002-01-11 United Epitaxy Co Ltd Method for roughing semiconductor device surface to increase the external quantum efficiency
JP4595198B2 (ja) * 2000-12-15 2010-12-08 ソニー株式会社 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法
TW493287B (en) * 2001-05-30 2002-07-01 Epistar Corp Light emitting diode structure with non-conductive substrate
JP2003152145A (ja) * 2001-08-31 2003-05-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体放熱用基板とその製造方法及びパッケージ
JP2003078162A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd GaP系半導体発光素子
KR20030052060A (ko) * 2001-12-20 2003-06-26 엘지전자 주식회사 발광 소자 및 그의 제조방법
JP4233268B2 (ja) * 2002-04-23 2009-03-04 シャープ株式会社 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法
TWI249148B (en) * 2004-04-13 2006-02-11 Epistar Corp Light-emitting device array having binding layer
US7042150B2 (en) * 2002-12-20 2006-05-09 Showa Denko K.K. Light-emitting device, method of fabricating the device, and LED lamp using the device
KR20050041536A (ko) * 2003-10-31 2005-05-04 엘지이노텍 주식회사 발광소자
EP1686629B1 (en) * 2003-11-19 2018-12-26 Nichia Corporation Nitride semiconductor light emitting diode and method for manufacturing the same
TWI237402B (en) * 2004-03-24 2005-08-01 Epistar Corp High luminant device
US7385226B2 (en) * 2004-03-24 2008-06-10 Epistar Corporation Light-emitting device
US7018859B2 (en) * 2004-06-28 2006-03-28 Epistar Corporation Method of fabricating AlGaInP light-emitting diode and structure thereof
US7745832B2 (en) * 2004-09-24 2010-06-29 Epistar Corporation Semiconductor light-emitting element assembly with a composite substrate
US7291865B2 (en) * 2004-09-29 2007-11-06 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light-emitting semiconductor device
US20080135868A1 (en) * 2004-10-01 2008-06-12 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Nitride Semiconductor Light Emitting Element and Method for Manufacturing the Same
JP4670489B2 (ja) * 2005-06-06 2011-04-13 日立電線株式会社 発光ダイオード及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100890948B1 (ko) 2009-03-27
US20070200493A1 (en) 2007-08-30
KR20070042890A (ko) 2007-04-24
TW200717843A (en) 2007-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI331405B (zh)
JP4912663B2 (ja) 単一指向性反射器及びこれを適用した発光素子
US8664019B2 (en) Vertical group III-nitride light emitting device and method for manufacturing the same
CN102185073B (zh) 一种倒装发光二极管及其制作方法
TWI324401B (en) Fabrication method of high-brightness light emitting diode having reflective layer
JP2018121059A (ja) 発光素子
TW200905908A (en) Semiconductor light-emitting element and process for making the same
JP2009260316A (ja) 半導体発光素子およびそれを用いる照明装置
TW201248792A (en) LED substrate and LED
TW201007972A (en) Wafer light-emitting construction
CN100474642C (zh) 含有金属铬基板的铟镓铝氮半导体发光元件及其制造方法
CN108933187A (zh) 一种发光面为特定平面几何图形的led芯片及其制备方法
TW201027793A (en) Light-emitting diode with high light-emitting efficiency
JP4963807B2 (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
CN109346564A (zh) 一种倒装发光二极管芯片的制作方法
JP2009032958A (ja) 発光素子及び照明装置
CN100511731C (zh) 倒装焊发光二极管芯片的制备方法
TWI589021B (zh) 發光元件及其製法
CN103247732B (zh) 具有平整表面的电流扩散层的发光元件
CN113644180A (zh) 倒装led芯片及其制备方法
TW201007971A (en) Photo diode package base structure and manufacturing method of the same
JP6631425B2 (ja) 発光素子及び発光素子の製造方法
TWI282183B (en) Total-reflection light emitting diode and production method thereof
TWI642204B (zh) 發光二極體元件
TWI509832B (zh) 光電元件

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Expiration of patent term of an invention patent